第4章4.2合成高分子同步练习（含解析）2022——2023下学期高二化学沪科版（2020）选择性必修3

第4章4.2合成高分子同步练习
2022——2023学年下学期高二化学沪科版（2020）选择性必修3
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．人造海绵的主要成分是聚氨酯，合成方法如图，下列说法不正确的是
+nHOCH2CH2OH→
A．M的分子式为C15H10N2O2
B．聚氨酯和蛋白质分子的某些化学性质相似
C．聚氨酯在一定条件下能发生水解反应
D．合成聚氨酯的反应属于缩聚反应
2．下列说法中正确的是
A．塑料在自然环境下不易分解，会造成“白色污染”
B．用于包装食品的塑料通常是聚氯乙烯塑料
C．天然纤维是不能再被加工的
D．塑料、橡胶和纤维制品所含的元素种类完全相同
3．下列对合成材料的认识中，不正确的是
A．高分子化合物又称聚合物或高聚物，大多由小分子通过聚合反应制得
B．的单体是HOCH2CH2OH与
C．聚乙烯是由乙烯发生加聚反应生成的纯净物
D．高分子化合物按照来源可分为天然高分子和合成高分子
4．生物材料衍生物2，5－呋喃二甲酸()可以替代化石燃料衍生物对苯二甲酸，与乙二醇合成聚2，5－呋喃二甲酸乙二(醇)酯(PEF)。下列说法中，正确的是
A．合成PEF的反应为加聚反应
B．PEF不能与氢气发生加成反应
C．PEF的结构简式为
D．通过红外光谱法测定PEF的平均相对分子质量可得知其聚合度
5．PBT是最坚韧的工程热塑性塑料之一，它是半结晶材料，有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘性和热稳定性，其结构简式为，下列叙述错误的是
A．PBT可以反复加热熔融加工
B．PBT的单体是对苯二甲酸和1，4-丁二醇
C．由单体合成PBT的反应属于缩聚反应
D．1mol PBT与NaOH 溶液反应时，最多可消耗2mol NaOH溶液
6．化合物Y有解热镇痛的作用，可由化合物X通过如下转化得到：
下列关于化合物X和Y的说法不正确的是
A．与足量的反应，最多消耗
B．可以用溶液检验Y中是否混有X
C．一定条件下，X可与发生缩聚反应
D．与足量溶液反应时，最多能消耗
7．5-羟甲基糠醛()可由葡萄糖或果糖脱水生成，再经一定反应得到的2，5-呋喃二甲酸可参与生成高分子P( )。下列说法中正确的是
A．合成P的化学方程式中，P和的化学计量数之比为
B．P是由4种单体合成的
C．2，5-呋喃二甲酸可发生加成、酯化、消去反应
D．1mol5-羟甲基糠醛最多可以与2mol发生加成反应
8．下列说法正确的是
A．甘油醛()和葡萄糖均属于单糖，互为同系物
B．可命名为2，3，5，5-四甲基-3，3-二乙基己烷
C．高聚物 和 均是加聚产物，它们有共同的单体
D．酚醛树脂是一种人工合成的高分子材料
9．可降解聚合物Q可由有机物P和反应制备，转化关系如下：
已知：①；
②的结构式为。
依据上述信息，可知下列说法中不正确的是
A．P分子中的所有碳原子可能在同一平面内
B．Q中的官能团为
C．由P制备Q的反应为加聚反应且原子利用率为100%
D．P、Q在一定条件下均能水解且所得产物相同
10．利用烯烃、炔烃和二烯烃的混合物在一定条件下发生共聚反应，可合成多种具有不同性能的高分子材料，某高分子材料A的结构简式如图，其单体的相对分子质量最大为
A．96 B．104 C．135 D．149
11．以富含纤维素的农作物为原料，合成PEF树脂的路线如图，下列叙述错误的是
A．葡萄糖、果糖均属于多羟基化合物，且互为同分异构体
B．5－HMF→FDCA发生氧化反应
C．单体a为乙二醇
D．PEF树脂在自然界难以降解，会造成对环境的危害
12．生物降解塑料能在微生物的作用下降解成二氧化碳和水，从而减少废弃塑料对环境的污染。PHB就属于这种塑料，其结构简式为，下列有关PHB的说法中正确的是
A．PHB是一种聚酯，有固定的熔点
B．合成PHB的单体难溶于水
C．合成PHB的单体是
D．通过加聚反应可以制得PHB
13．近年来，由于石油价格不断上涨，以煤为原料制备一些化工产品的前景又被看好。下图是以烃A为原料生产人造羊毛的合成路线：
下列说法正确的是
A．合成人造羊毛的反应属于缩聚反应
B．A生成C的反应属于加成反应
C．A生成D的反应属于取代反应
D．烃A的结构简式为
14．PET(，M链节=192g mol-1)可用来生产合成纤维或塑料。测某PET样品的端基中羧基的物质的量，计算其平均聚合度：以酚酞溶液作指示剂，用cmol·L-1NaOH醇溶液滴定mgPET端基中的羧基至终点(现象与水溶液相同)，消耗NaOH醇溶液VmL。下列说法不正确的是
A．PET可在碱性条件下水解
B．滴定终点时，溶液变为浅红色
C．合成PET的一种单体与乙醇互为同系物
D．PET的平均聚合度n为(忽略端基的摩尔质量)
二、多选题
15．维纶(聚乙烯醇缩甲醛纤维)可用于生产服装、绳索等。其合成路线如图所示(反应条件已略去)：
下列说法正确的是
A．反应①是加聚反应
B．高分子B的链节中含有两种官能团
C．通过质谱法测定高分子B的平均相对分子质量，可得其聚合度
D．反应③的化学方程式为 +nHCHO
三、填空题
16．以乙炔为主要原料可以合成聚氯乙烯、聚丙烯腈和氯丁橡胶。请写出①～⑦各步反应的化学方程式。
①：__________。
②：__________。
③：__________。
④：__________。
⑤：__________。
⑥：__________。
⑦：__________。
17．高分子材料在生产、生活中的应用极为广泛，已知高分子材料的相关知识如下。
(1)高分子材料结构示意图：
(2)高分子材料的主要应用：
a、用于制备塑料薄膜
b、用于制备光学仪器
c、用于制备汽车轮胎
请从上述各项中选择出最恰当的选项，将其代号填入下表中。
项目 硫化 橡胶
结构 ___________ ___________ ___________
用途 ___________ ___________ ___________
四、实验题
18．实验室制备酚醛树脂的实验装置如图所示，主要步骤如下：
①在大试管中加入2 g苯酚和3 mL 40%的甲醛溶液。
②再加入1 mL浓盐酸，装好实验装置。
③将试管水浴加热至沸腾，到反应不再剧烈进行时，过一会儿便可停止加热。
④取出试管中的黏稠固体，用水洗净得到产品。
填写下列空白：
(1)在装置中，试管口加一带塞的长直导管的作用是_______。
(2)加入浓盐酸的作用是_______。若要形成网状结构的酚醛树脂还可用_______代替浓盐酸。
(3)此反应需水浴加热，不用温度计控制水浴温度的原因是_______。
(4)采用水浴加热的好处是_______。再列举两个需要水浴加热的有机实验，写出实验的名称：_______。
(5)实验完毕后，若试管用水不易洗涤，可以加入少量_______浸泡几分钟，然后洗净。
(6)写出实验室制取酚醛树脂的化学方程式：_______，此有机反应类型是_______。
(7)该实验装置中的一处错误是_______。
19．实验室制取少量酚醛树脂的过程如下：在大试管中加入2.5 g苯酚，加入2.5 mL质量分数为40%的甲醛溶液，再加入1 mL浓盐酸，加热，等反应不再剧烈进行后，再加热一会儿，即可看到黏稠的近似固体的酚醛树脂。回答下列问题：
(1)浓盐酸在该实验中的作用是_______。
(2)加热的方式是_______。
A．用酒精灯直接加热 B．沸水浴 C．50～60 ℃水浴 D．用手微热
(3)写出该反应的化学方程式：_______，反应类型_______。
(4)得到的酚醛树脂常显粉红色的原因是_______。
五、有机推断题
20．PHB( )是一种生物可降解塑料，可由化合物A制备。
(1)写出-OH的电子式_______，-COOH的名称_______。
(2)A也可经两步反应制备高聚物C，已知B能使溴水褪色，且结构中含有甲基，请写出反应③的化学方程式_______。
(3)判断下列正误。
①PHB有固定熔沸点_______。
②PHB与高聚物C互为同分异构体_______。
(4)D是A的具有相同官能团的同分异构体，两分子D在浓硫酸加热条件下，可生成六元环酯F(C8H12O4)，符合该条件的D有_______种。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．D
【详解】A．根据M的结构简式，其分子式为C15H10N2O2，A正确；
B．聚氨酯和蛋白质分子中均含有酰胺基，则某些化学性质相似，如水解，B正确；
C．聚氨酯中含有酯基和酰胺基，在一定条件下能发生水解反应，C正确；
D．合成聚氨酯的反应中，M中的碳氮双键与乙二醇中羟基的H原子、O原子发生加成反应，属于加成聚合反应，D错误；
故选D。
2．A
【详解】A．塑料在自然环境下不易分解，长时间在自然界中存留，造成“白色污染”，A正确；
B．包装食品的塑料是聚乙烯，聚氯乙烯塑料会释放氯元素，产生有毒物质，B错误；
C．天然纤维可以再加工，C错误；
D．硫化橡胶含硫元素，塑料、纤维制品没有硫元素，D错误；
故本题选A。
3．C
【详解】A．烯烃、炔烃等小分子可发生加聚反应生成高分子化合物，二元醇、二元羧酸或二元羧酸与二元胺类有机物或氨基酸类有机物等可发生缩聚反应生成高分子化合物，高分子化合物简称聚合物或高聚物，A正确；
B．的链节为，酯基水解可得到单体是HOCH2CH2OH与，B正确；
C．聚乙烯是由乙烯发生加聚反应生成，因为聚乙烯由多条碳原子数不同的链构成，所以聚乙烯属于混合物，C不正确；
D．高分子化合物若由动植物体内合成，则为天然高分子化合物，若通过人工方法合成，则为合成高分子化合物，D正确；
故选C。
4．C
【详解】A．2，5-呋喃二甲酸和乙二醇发生反应时除了生成PEF外还生成水，属于缩聚反应，A错误；
B．PEF所含五元环为不饱和杂环，可以和氢气发生加成反应，B错误；
C．2，5－呋喃二甲酸与乙二醇发生酯化、缩聚形成PEF，所以PEF的结构简式为，C正确；
D．红外光谱获得分子中含有何种化学键或官能团的信息，无法得到相对分子质量，不能得其聚合度，D错误；
综上所述答案为C。
5．D
【详解】A．由于该塑料属于线性结构，故PBT具有热塑性，受热会熔化，A正确；
B．PBT 的单体有对苯二甲酸和1，4-丁二醇HOCH2CH2CH2CH2OH两种，B正确；
C．和HOCH2CH2CH2CH2OH生成和水，属于缩聚反应，C正确；
D．由题干的结构简式可知，1 mol PBT与NaOH溶液反应时，最多可消耗2n mol NaOH溶液，D错误；
故答案为：D。
6．A
【详解】A．由Y的结构可知，Y中只有苯环能与发生加成反应，则与足量的反应，最多消耗，A项错误；
B．对比X、Y的结构可知，X中含有酚羟基而Y中没有，X遇溶液发生显色反应呈紫色，则可以用溶液检验Y中是否混有X，B项正确；
C．X中含有酚羟基，且在苯环上酚羟基的邻位碳原子上有氢原子，所以在一定条件下，X可与发生缩聚反应生成高聚物，C项正确；
D．Y中酯基水解生成的羧基、酚羟基及酰胺基水解生成的羧基都可以和反应，则与足量溶液反应时，最多能消耗，D项正确；
故选A。
7．A
【详解】A．羟基与羧基之间脱去水分子形成高聚物，由P的结构可知，生成1molP时有mol羧基反应形成酯基，即有mol水生成，故在合成P的方程式中，P和的化学计量数之比为，A正确；
B．由P的结构简式可知，形成P的单体为 、、，B错误；
C．2，5-呋喃二甲酸的结构简式为 ，含有碳碳双键，能发生加成反应，含有羧基，可以发生酯化反应，不能发生消去反应，C错误；
D．5-羟甲基糠醛中的碳碳双键、醛基能与氢气发生加成反应，1mol5-羟甲基糠醛最多可以与3mol发生加成反应，D错误；
故选A。
8．D
【详解】A．同系物是结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物，甘油醛和葡萄糖官能团的个数不同，即结构不相似，且不相差若干个CH2原子团，甘油醛和葡萄糖不互为同系物，故A错误；
B．根据烷烃的系统命名法，该有机物主链上有6个碳原子，从右向左编号，名称为2，2，4，5-四甲基-3，3-二乙基己烷，故B错误；
C．高聚物 的单体为HOCH2CH2OH和碳酸， 的单体为HOCH2CH2OH，两种高聚物都有端基，均为缩聚产物，故C错误；
D．酚醛树脂是苯酚和甲醛发生缩聚反应合成的一种高分子材料，故D正确；
故选D。
9．D
【详解】A．P分子中苯环侧链上的C之间形成的键为单键，可旋转，分子中的所有碳原子可能在同一平面内，A不符合题意；
B．Q中官能团为（酯基），B不符合题意；
C．由P制备高分子Q时，无其他产物生成，反应为加聚反应且原子利用率为100%，C不符合题意；
D．P在一定条件下与水反应生成，Q在一定条件下水解生成、，所得产物不完全相同，D符合题意；
故选D。
10．B
【详解】A的四种单体分别是、、、，其中苯乙烯的相对分子质量最大，为104，故选B。
11．D
【详解】A. 葡萄糖和果糖的结构简式分别为 和。从结构简式可以看出葡萄糖属于多羟基醛，果糖属于多羟基酮。二者均为多羟基化合物，但二者结构存在差异。另外，二者分子式均为C6H12O6。因此，二者互为同分异构体。A正确。
B. 比较5-HMF（）和FDCA（）结构简式发现5－HMF→FDCA的过程是将-CH2OH和-CHO氧化形成-COOH的过程。B正确。
C. PEF是FDCA和单体a在一定条件下发生缩聚反应生成的。PEF水解产物中含有单体a。根据PEF结构简式可知其为聚酯类化合物。依据酯类水解时“酸上羟基，醇上氢”的原则发现单体a的结构简式为HOCH2CH2OH，为乙二醇。C正确。
D. PEF为聚酯。酯类物质在酸性和碱性条件下较易水解，生成相应羧酸和醇类物质。D错误。
综上所述，答案为D。
12．C
【详解】A．PHB是合成高分子，属于混合物，没有固定的熔点，A错误；
B．其单体分子中含有—OH和—COOH，易溶于水，B错误；
C．由PHB的结构简式可知，合成PHB的单体是，C正确；
D．PHB是聚酯类高分子，通过缩聚反应制得，D错误；
故选C。
13．B
【分析】该聚合物的单体为C：，D：，A与HCN发生加成反应得到C，A为乙炔；A与B反应得到D：，B为CH3COOH，A生成D发生了加成反应。
【详解】A．该聚合物的单体为C：，D：，两者发生加聚反应得到人造羊毛，A错误；
B．A生成C的反应属于加成反应，B正确；
C．A生成D的反应属于加成反应，C错误；
D．烃A为乙炔，的结构简式为，D错误；
故选B。
14．C
【详解】A．PET是由乙二醇、对苯二甲酸发生缩聚反应生成的高分子，可在碱性条件下水解，A正确；
B．达到滴定终点时，溶液呈碱性，溶液变成浅红色，B正确；
C．PET由对苯二甲酸和乙二醇发生缩聚反应生成，乙二醇是二元醇，与乙醇不互为同系物，C错误；
D．mgPET的物质的量，达到滴定终点时消耗NaOH的物质的量，则，即是，所以PET的平均聚合度n为，D正确；
故答案选C。
15．AC
【分析】的结构中含有碳碳双键，因此能发生加聚反应生成B，B的结构为，B发生水解后生成C，C的结构为 ，C和甲醛发生反应生成，以此解答。
【详解】A．的结构中含有碳碳双键，因此能发生加聚反应生成B，B的结构为，A项正确；
B．由B的结构可知，B的链节中只含有酯基一种官能闭，B项错误；
C．由B的结构可知，只要计算其链节的相对质量，根据平均相对分子质量=链节的相对质量×聚合度，可以计算出聚合度，C项正确；
D．一个维纶的链节需要2个聚乙烯醇的链节和1分子甲醛发生缩合，脱去1分子水，所以反应的方程式为： +nHCHO ，D项错误；
故选AC。
16． CH≡CH+HClCH2=CHCl nCH2=CHCl CH≡CH+HCN→CH2=CHCN nCH2=CH－CN 2CH≡CH→CH2=CH－C≡CH CH2=CH－C≡CH+HCl→
【分析】由反应②产物确定其反应物（1）是氯乙烯，反应①是乙炔与氯化氢的加成反应。由反应③知产物（2）是。由反应⑤知产物（3）是，产物（5）结构简式是，由反应⑦知其反应物（4）结构简式是 ，题目据此解答。
【详解】反应①是乙炔与氯化氢加成反应：。
反应②是氯乙烯加聚反应生成聚氯乙烯：。
反应③是乙炔和HCN加成反应：。
反应④是发生加聚反应：。
反应⑤乙炔二分子聚合：。
反应⑥是和加成反应，生成2-氯-1，3-丁二烯： 。
反应⑦是2-氯-1，3-丁二烯加聚反应生成聚2-氯-1，3-丁二烯：。
17． Ⅲ Ⅰ Ⅱ c a b
【详解】硫化橡胶是立体网状结构，故对应图像Ⅲ，橡胶用于制备汽车轮胎；聚乙烯是线型结构，故对应图像Ⅰ，聚乙烯通过加聚反应，可以制得塑料薄膜；是支链型结构，故对应图像Ⅱ，有机玻璃可以用于制备光学仪器；答案为：Ⅲ；Ⅰ；Ⅱ；c；a；b。
18．(1)冷凝、回流，减少甲醛和苯酚挥发造成的损失
(2) 催化剂 浓氨水
(3)反应条件为沸水浴
(4) 受热均匀，控制温度方便 制备硝基苯、银镜反应、蔗糖的水解
(5)乙醇
(6) +HCHO ，n+(n-1)H2O 缩聚反应
(7)试管底部与烧杯底部接触
【分析】苯酚和甲醛在催化剂加热条件下发生缩聚反应生成酚醛树脂。
【详解】（1）在加热条件下苯酚、甲醛溶液易挥发，反应装置中的长玻璃管除导气外，还对易挥发的反应物起冷凝回流作用。
（2）实验中浓盐酸为催化剂，若用浓氨水为催化剂，则反应生成网状结构的酚醛树脂。
（3）实验中使用沸水浴，因此不需要温度计。
（4）实验装置采用水浴加热的原因是水浴便于控制温度，受热均匀。用苯和浓硝酸在浓硫酸催化下制备硝基苯，反应温度为50~60，可用水浴加热方式；银镜反应和蔗糖的水解也用水浴加热。
（5）实验制得的酚醛树脂为线型结构，可溶于乙醇，可用乙醇浸泡，溶解酚醛树脂。
（6）酸性条件下生成酚醛树脂的反应是苯酚和甲醛先发生加成反应，得到的有机物再发生缩聚反应生成酚醛树脂，反应的化学方程式为+ HCHO ，n+(n-1)H2O。
（7）水浴加热时，试管的底部不能与烧杯的底部接触。
19．(1)催化剂
(2)B
(3) 缩聚反应
(4)反应过程中，少部分苯酚被氧化
【详解】（1）浓盐酸在反应中起催化剂的作用。
（2）制取酚醛树脂的温度为100℃，可以采用沸水浴，故选B。
（3）苯酚和甲醛发生缩聚反应生成酚醛树脂和水，化学方程式为： 。
（4）制取酚醛树脂的原料苯酚易被空气中的氧气氧化呈粉红色，所以得到的酚醛树脂常显粉红色。
20．(1) 羧基
(2)nCH3CH=CHCOOH
(3) 错误 错误
(4)2
【分析】化合物A（）经过反应①得到PHB（），反应①是缩聚反应；根据题（2）可知，，化合物A也可经两步反应制备高聚物C，已知B能使溴水褪色，且结构中含有甲基，则B为CH3CH=CHCOOH，反应②为消去反应；B再发生反应③得到C，C为，反应③为加聚反应。
【详解】（1）-OH的电子式的电子式为；-COOH的名称是羧基。
（2）由分析可知，B为CH3CH=CHCOOH，C为，反应③的化学方程式为nCH3CH=CHCOOH。
（3）①PHB是聚合物，属于混合物，没有固定的熔沸点，①错误；
②PHB和化合物C的化学式都是(C4H6O)n，但二者的聚合度n不同，故二者不是同分异构体，②错误。
（4）D是A的具有相同官能团的同分异构体，两分子D在浓硫酸加热条件下，可生成六元环酯F(C8H12O4)，则D中的-COOH和-OH需连在同一个C原子上，故符合该条件的D有2种，分别是、。
答案第1页，共2页
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